顶天+立地：清华SIGS科研进行时！

大国重器，叩问浩瀚苍穹

产业引擎，赋能前沿智造

科技微光，惠及万家民生

近期

清华SIGS原创性科研进展竞相涌现

一项项硬核成果“破茧成蝶”

汇聚成服务国家高水平科技自立自强的

澎湃动能

（按新闻在清华大学深圳国际研究生院官网发布的时间顺序排列）

• 郑泉水团队在宏观尺度自超滑领域取得新进展

• 干林课题组合作利用动态金属-氧化物界面实现高活性高耐久性燃料电池电催化

• 王学谦团队打造“太空加油”机械臂搭载“西垣0号”卫星成功发射

• 周光敏团队在高效金属纳米晶催化剂的可控合成研究方向取得新进展

• 孙波团队合作合成具有超高热导率的金属六方氮化钽单晶

• 郭宇韬团队在跨海桥梁智能计算与监测方面取得系列进展

• 董宇涵、宋健团队在矢量光无线通信领域取得新进展

• 周光敏团队合作在固态锂金属电池锂沉积调控研究方向取得新进展

• 訾牧聪团队在海洋天然气水合物I类储层开采特性研究领域取得新进展

• 张晓平院士合作开发轨旁声学智能诊断技术

• 宋健、刘振宇团队合作研发“LumiSense：以人为本的自适应全光谱照明系统”

• 李秀团队合作在锂电行业的智能制造技术及产业化应用取得新进展

• 何宏辉合作发表偏振超快手性光学显微成像评述

• 田曦团队合作在无线无源生理传感网络领域取得新进展

• 清华SIGS牵头建设全球首个“地质星座”

• 景路团队合作在颗粒流尺度效应研究中取得进展

• 周光敏团队以智能分子骨架编程实现549 Wh/kg锂硫电池

• 康飞宇、翟登云团队与合作者在钠离子电池电解液设计领域取得进展

• 徐晓敏团队合作在全有机超柔性脑机接口领域取得新进展

• “电建一号”卫星成功发射

• 弥胜利团队合作在机器人集群自组织临界性领域取得新进展

• 耿子涵团队在物理一致3D全息领域取得新进展

• 钱翔、曲钧天团队在小型水下仿生鱼领域取得进展

郑泉水团队在宏观尺度自超滑领域取得新进展

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郑泉水院士和彭德利助理教授课题组在肉眼可见的宏观尺度实现稳健自超滑，将自超滑真正带入宏观世界。宏观尺度稳定自超滑的实现，有望成为下一代机械与机电系统的根技术，为先进制造、高端装备、精密仪器、航空航天、智能机器人及新能源汽车等领域中的摩擦磨损问题提供颠覆性技术路径。

相关成果以“稳健的宏观尺度结构超滑的实现”（Observation of robust Macroscale Structural Superlubricity）为题，发表在物理学旗舰期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

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干林课题组合作利用动态金属-氧化物界面实现高活性高耐久性燃料电池电催化

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干林副教授课题组与合作者在利用金属/金属氧化物的动态界面开发高性能燃料电池电催化剂方面取得重要进展。该研究通过构筑铂（Pt）基催化剂与超薄p区金属氧化物（MOx，M=In、Sn、Sb）的界面，发现在燃料电池氧还原反应（ORR）电催化过程中MOx/Pt界面呈现出动态氧“呼吸”行为：还原电位下形成缺氧型M/Pt界面，显著提升ORR电催化活性；氧化电位下则生成富氧型M–O/Pt界面，通过引导界面氧的形成，有效抑制了Pt表面的氧化与溶解。这种金属-氧化物界面的动态行为可拓展至多种铂基及铂-双金属催化体系，为突破燃料电池电催化剂活性与稳定性的权衡困境提供了新策略。

相关成果以“利用动态金属-氧化物界面实现高活性高耐久性燃料电池电催化”（Harnessing Dynamic Metal-Oxide Interfaces for Durably Active Fuel Cell Electrocatalysis）为题，在线发表于《先进材料》（Advanced Materials）。

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王学谦团队打造“太空加油”机械臂搭载“西垣0号”卫星成功发射

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北京时间2026年3月16日12时12分，快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，“一箭八星”将八颗卫星送入预定轨道。此次任务中，由清华SIGS王学谦教授团队牵头研制的“空间柔性连续体机械臂”随“西垣0号”卫星（驭星三号06星）一同进入太空，成功完成了航天在轨加注空间柔性机械臂关键技术验证。

周光敏团队在高效金属纳米晶催化剂的可控合成研究方向取得新进展

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周光敏副教授团队基于归纳出的固相成核类阿伦尼乌斯公式，提出了前驱体价态门策略，通过调控固相前驱体中金属离子单一/混合的价态，简易地制备了一系列MC/PC-TMNs（M=Co，Ni，Cu）。“前驱体价态”这一本征参数在液相合成中未受到重视，但在固相合成中，其却“摇身”变为实现简易合成的关键本征参数。由于晶格扩散能垒高，混合价态的金属源易钉扎形成不同的成核中心，形成多晶；而均一价态的金属源在近稳态下则形成均一的成核中心，形成单晶。

相关成果以“前驱体价态门策略实现周期可变纳米晶催化剂的可控制备”（A precursor-valence-gating strategy for controllable synthesis of metal nanocrystal catalysts with varied periodicities）为题发表在《自然·合成》（Nature Synthesis）上。

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孙波团队合作合成具有超高热导率的金属六方氮化钽单晶

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孙波团队通过高温高压法合成了具有超高导热性能的金属六方氮化钽（θ-TaN）单晶，突破金属材料长期存在的热导率上限，为先进热管理材料的研发开辟了新路径。

相关成果以“高导热金属氮化钽单晶”（High thermal conductivity in metallic θ-TaN single crystals）为题，发表在《国家科学评论》（National Science Review）上。

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郭宇韬团队在跨海桥梁智能计算与监测方面取得系列进展

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郭宇韬副教授团队接连提出两项创新算法框架：深度海洋桥梁预测模型（DeepOBP）与降阶物理信息神经网络（ROM-PINN），通过深度学习与结构力学的交叉融合，分别解决了多荷载耦合下实时响应预测、非线性结构物理一致性建模两项问题，相关成果为海上桥梁等大型工程结构的高效安全监测提供了新的视角。

相关成果以“基于深度学习的近海桥梁实时多荷载响应预测与反演分析”（Deep learning-based realtime multiload response prediction and inverse analysis of offshore bridges）和“ROM-PINN：一种结合降阶建模的物理信息神经网络用于非线性结构响应预测”（ROM-PINN: A physics-informed neural network with reduced-order modelling for nonlinear structural response prediction）为题，分别发表在《工程结构》（Engineering Structures）和《结构》（Structures）上。

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董宇涵、宋健团队在矢量光无线通信领域取得新进展

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董宇涵副教授、宋健教授团队在光无线通信领域取得新进展，系统性地提出并阐述了矢量光无线通信（VOWC）的理论起源、系统架构、面临挑战和发展愿景，同时以案例研究形式验证了其在湍流散射信道中的鲁棒性优势。

相关成果以“矢量光无线通信：面向6G及未来，链接光物理学与工程”（Vectorial optical wireless communications: Bridging optical physics and engineering for 6G and beyond）为题在线发表于《自然合作期刊：无线技术》（npj Wireless Technology）。

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周光敏团队合作在固态锂金属电池锂沉积调控研究方向取得新进展

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周光敏副教授团队与中国科学院深圳先进技术研究院成会明院士团队合作，提出了一种“将锂限制在连续成核状态”的全新策略，通过设计并合成具有高粘附性的聚合物电解质，从根本上限制锂枝晶的生长。该研究揭示了聚合物与锂晶面相互作用对沉积形貌的调控机制，为实现高安全、长寿命的锂金属电池提供了新的解决方案。

相关成果以“将锂限制在连续成核状态以实现无枝晶固态锂金属电池”（Confining Lithium in a Continuous Nucleation State for Dendrite-Free Solid-State Lithium Metal Batteries）为题发表在《自然·合成》（Nature Synthesis）上。

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訾牧聪团队在海洋天然气水合物I类储层开采特性研究领域取得新进展

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訾牧聪副教授团队针对上述难题，自主研发了新型360°可旋转分段控温高压反应釜系统，在实验室尺度实现了I、II、III类天然气水合物储层的精准模拟，系统阐明了三类储层降压开采过程中的差异化产气特性与作用机制，为我国南海天然气水合物商业化开采方案优化提供了关键的实验支撑与理论依据。

相关成果以“实验室合成的I、II、III类水合物储层的差异化产气特性：一种新型热分段可旋转方法”（Distinct gas production characteristics from laboratory-synthesized Class I, II, and III hydrate reservoirs: A novel thermally-segmented rotatable approach）为题，发表于《国际矿业科学技术学报》（International Journal of Mining Science and Technology）。

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张晓平院士合作开发轨旁声学智能诊断技术

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张晓平院士与合作者联合开展的“轨旁声学智能诊断技术”研究，其核心成果已成功应用于香港铁路有限公司（港铁）的“声学齿轮监测系统”，有效攻克了列车关键部件早期故障快速筛查与检测的行业难题。该成果荣获第51届日内瓦国际发明展“评审团特别嘉许金奖”。

宋健、刘振宇团队合作研发“LumiSense：以人为本的自适应全光谱照明系统”

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宋健、刘振宇团队与合作者共同研发了“LumiSense：以人为本的自适应全光谱照明系统”。该成果是一款人工智能驱动的全光谱自适应调节照明系统，依托生物传感器精准定位用户，实时分析视觉焦点与眼部状态，量化评估环境光舒适度，智能匹配最优照明参数，精准调控全光谱LED，实现个性化护眼照明，践行以人为本的健康照明理念，展示了我国在光健康技术领域的创新能力。该成果荣获第51届日内瓦国际发明展金奖。

李秀团队合作在锂电行业的智能制造技术及产业化应用取得新进展

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李秀教授团队与合作者围绕“生产过程—产品质量—生产管理”全链条，系统开展技术攻关，形成了面向复杂工业场景的人工智能解决方案。团队通过显著提升生产效率、保障产品安全性，为推动我国制造业智能化升级、助力实现“双碳”目标贡献了坚实的科技力量。该研究项目《面向锂电行业的智能制造与缺陷检测关键技术及产业化应用》荣获2025年度吴文俊人工智能科学技术奖科技进步奖二等奖。

何宏辉合作发表偏振超快手性光学显微成像评述

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何宏辉教授与牛津大学教授何超合作发表评述文章（News & Views），系统总结并高度评价了新近提出的“矢量（偏振）超快全息手性显微成像”技术，为表征手性材料与自旋相关动力学提供了全新的实验范式。

相关成果以“矢量超快手性光学显微成像”（Vectorial ultrafast chiroptical microscopy）为题，发表在《自然光子学》（Nature Photonics）期刊。

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田曦团队合作在无线无源生理传感网络领域取得新进展

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田曦助理教授团队联合国内外多家单位，研发出一种无线无源的表皮传感网络（epidermal sensor network），实现了在日常活动乃至运动场景中的连续收缩压监测。基于一种可集成于日常服装中的双模超材料织物（metamaterial textile），该生理传感网络的数据与能量可实现无线传输。其将13.56 MHz无线供能与2.4 GHz无线通信分离到两个独立通道中，在兼顾无线供能效率的同时，实现了更高速率的数据传输，为连续、高保真、多节点生理监测提供了新的技术路径。

相关成果以“用于连续收缩压监测的无线无源表皮传感网络”（A battery-free wireless epidermal sensor network for continuous systolic blood pressure monitoring）为题，发表在《自然·电子学》（Nature Electronics）上。

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清华SIGS牵头建设全球首个“地质星座”

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4月23日-26日，2026年中国航天大会在成都举行。期间，清华SIGS与中国自然资源航空物探遥感中心、国科大杭州高等研究院、中国地质大学（武汉）、天仪空间等单位建立战略合作关系，共同建设国际首个地质资源环境遥感卫星星座——“地质星座”。欧洲科学院院士、清华SIGS数据与信息研究院院长王力哲教授代表清华大学深圳国际研究生院出席会议并签署战略合作协议。

地质星座是覆盖地球的“太空扫描仪”，让遥感从“拍照”升级为“高精度测量”，为找矿、防灾、环保、可持续发展提供数据和决策支持。此次战略合作的背后是对资源安全与绿色发展的深远布局，也是清华SIGS在商业航天产业技术创新的一次重要落子。

景路团队合作在颗粒流尺度效应研究中取得进展

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景路副教授团队与合作者利用离散单元法数值模拟和室内试验、野外观测数据的综合分析，系统研究了多种经典颗粒柱坍塌场景下的有限尺寸效应。研究发现，随着颗粒系统相对尺度增大，颗粒体系的速度涨落会受到抑制，低速持续运动的“蠕动区”明显扩大。这种发生在表观临界流动阈值以下的缓慢蠕动，一定程度上使得更大尺度的颗粒系统保持更为持续的运动，从而表现出更高的整体流动性和运动距离。

相关成果以“体积如何增强地球物理颗粒流流动性：统一流变学观点”（How Volume Increases the Mobility of Geophysical Granular Flow: A Unified Rheological Perspective）为题发表在自然指数期刊《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）上。

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周光敏团队以智能分子骨架编程实现549 Wh/kg锂硫电池

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周光敏副教授团队提出硫电化学“预分子介体”概念，建立了一套“量子化学+机器学习”驱动的智能分子骨架编程方案，成功从196种候选分子中筛选出高性能预分子介体——4-三氟甲基-2-氯嘧啶。该材料可在电池反应前线被多硫化物原位激活，就地转化为活性介体，使硫转化步入“快车道”。

相关成果以“硫电化学预分子介体的分子骨架编程（Molecular skeleton programming of premediators in sulfur electrochemistry）”为题，在线发表于《自然》（Nature）期刊。

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康飞宇、翟登云团队与合作者在钠离子电池电解液设计领域取得进展

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康飞宇教授、翟登云副教授团队与华中科技大学冯光教授合作，在钠离子电池电解液设计领域取得进展。针对碳酸酯电解液在钠离子电池中界面动力学差的问题，团队提出通过分子间相互作用对溶剂极性调控的策略。该策略在碳酸酯基电解液中引入高度氟化的共溶剂，通过氢-氟（H-F）相互作用削弱环状酯的极性，减少环状酯的配位能力并促使阴离子进入第一溶剂化壳层，从而降低钠离子（Na+）脱溶剂化能垒，改善了硬碳负极的储钠动力学性能。溶剂极性的降低减少了来自路易斯酸催化引起的溶剂持续分解，提高硬碳负极的循环稳定性。

相关成果以“分子间相互作用诱导的碳酸酯电解液极性调控以实现快速、长循环储钠硬碳负极和钠离子电池”（Intermolecular Interaction-Induced Polarity Modulation of Carbonate Electrolyte for Fast-Kinetics Hard Carbon Anodes in Durable Sodium-Ion Batteries）为题，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。

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徐晓敏团队合作在全有机超柔性脑机接口领域取得新进展

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徐晓敏副教授团队与合作者提出了一种全新策略：基于界面渗流结构开发出超高导电水凝胶（CHIP），成功构建了厚度仅9 µm的全有机超柔性脑皮层电极阵列，实现了低阻抗、高通量、长期稳定的神经信号记录。

相关成果以“一种高导电性水凝胶用于全有机超柔性长期神经接口”(An exceptionally conductive hydrogel for all-organic, ultraflexible, and chronic neural interfaces)为题，发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）。

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“电建一号”卫星成功发射

酒泉卫星发射中心发射现场

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5月15日12时33分，“电建一号”卫星在酒泉卫星发射中心东风商业航天创新试验区成功发射，顺利进入预定轨道。该卫星是我国首颗能源工程专用卫星，能从500公里外的太空精准捕捉地表毫米级的形变，将主要服务大型水电工程地表形变监测、地质灾害隐患识别与预警等。欧洲科学院院士、清华SIGS数据与信息研究院院长王力哲担任工程总师。该成果主要完成于王力哲在中国地质大学（武汉）工作期间，是其团队长期学术积累的重要体现。卫星的成功发射，标志着我国区域大型工程监测在天基遥感专业化应用方面取得新进展。

此前，由王力哲担任总工程师的我国地矿行业首颗高光谱遥感卫星“地质一号”，已于2025年5月在酒泉卫星发射中心成功升空。该卫星实现了410纳米至2480纳米地质环境要素的精准光谱设计，标志着我国高光谱遥感卫星在“小型化、智能化、专业化”方面取得了技术突破。

弥胜利团队合作在机器人集群自组织临界性领域取得新进展

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弥胜利教授团队与深圳清华大学研究院黄嘉骏副研究员团队合作，提出了一种基于光场吸引与流体排斥耦合的水生机器人集群（Aquatic Robot Swarm, ARS）系统。每个机器人通过可见光信号实现相互吸引，同时利用振动薄膜产生的水波形成流体反馈式排斥。两种物理场的长程非线性耦合，使系统在无需外部精细调控的条件下，自发演化出具有幂律分布特征的“相关簇”，在流体环境中的机器人集群上展示了可复现的自组织临界状态。

研究成果以“水面机器人集群中的自组织临界性”（Self-organized Criticality in Aquatic Robot Swarm）为题，发表在《科学·进展》（Science Advances）上。

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耿子涵团队在物理一致3D全息领域取得新进展

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耿子涵副教授团队实现了与人类视觉感知相一致的物理光学散焦效果，显著提升了三维显示的真实感和视觉舒适度。

研究成果以 “具有自然离焦效果的真实三维全息显示”（Photorealistic 3D Holographic Display with Natural Defocus Effect）为题，发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

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钱翔、曲钧天团队在小型水下仿生鱼领域取得进展

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钱翔副教授、曲钧天副教授团队研制了基于卷绕式介电弹性体执行器的（Dielectric Elastomer Actuators，DEAs）厘米级蝠鲼仿生鱼，构建了“器件工艺优化-多物理场耦合建模-控制系统设计”的完整链路，实现稳定的多模态水下运动，为各类小型软体水下机器人的研制提供了系统方案。

研究成果以“用于厘米级柔性水下机器人的可控介电弹性体执行器”（Controllable dielectric elastomer actuators for centimeter-scale flexible underwater robot）为题发表在国际期刊《软物质科学》（Soft Science）上。

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春启新程，清华SIGS科研捷报来啦！

官宣！又一批联合科研机构落地清华SIGS

清华SIGS团队最新Nature：用“分子积木”搭出高比能锂硫电池

来源|数据与信息研究院 材料研究院 海洋工程研究院 生物医药与健康工程研究院

封面|AI辅助生成

编辑|吴鸿瑶

鸣谢|科研处

审核|聂晓梅 林洲璐 叶思佳

排版|陆倩芸